InnoDB 在 Linux 上使用异步 I/O 子系统（原生 AIO）来执行数据文件页面的读前和写请求。此行为由 innodb_use_native_aio 配置选项控制，该选项仅适用于 Linux 系统，默认情况下启用。在其他类 Unix 系统上，InnoDB 仅使用同步 I/O。历史上，InnoDB 仅在 Windows 系统上使用异步 I/O。在 Linux 上使用异步 I/O 子系统需要 libaio 库。

对于同步 I/O，查询线程会将 I/O 请求排队，而 InnoDB 后台线程会一次检索一个排队的请求，并为每个请求发出同步 I/O 调用。当 I/O 请求完成并且 I/O 调用返回时，处理该请求的 InnoDB 后台线程会调用 I/O 完成例程并返回以处理下一个请求。可以并行处理的请求数为 n，其中 n 是 InnoDB 后台线程数。InnoDB 后台线程的数量由 innodb_read_io_threads 和 innodb_write_io_threads 控制。参见 第 17.8.5 节，“配置后台 InnoDB I/O 线程数”。

使用原生 AIO，查询线程会直接将 I/O 请求分派到操作系统，从而消除了后台线程数量限制。InnoDB 后台线程会等待 I/O 事件以发出完成请求的信号。当请求完成时，后台线程会调用 I/O 完成例程并恢复等待 I/O 事件。

原生 AIO 的优势是，对于通常在 SHOW ENGINE INNODB STATUS 输出中显示许多待处理读和写的 I/O 密集型系统来说，可扩展性更高。使用原生 AIO 时并行处理的增加意味着 I/O 调度程序类型或磁盘阵列控制器属性对 I/O 性能的影响更大。

对于 I/O 密集型系统来说，原生 AIO 的一个潜在缺点是，无法控制一次分派到操作系统的 I/O 写请求数量。如果将太多 I/O 写请求分派到操作系统以进行并行处理，在某些情况下会导致 I/O 读取饥饿，这取决于 I/O 活动量和系统功能。

如果操作系统中异步 I/O 子系统的问题导致 InnoDB 无法启动，可以使用 innodb_use_native_aio=0 启动服务器。如果 InnoDB 检测到潜在问题，例如 tmpdir 位置、tmpfs 文件系统以及不支持 tmpfs 上的异步 I/O 的 Linux 内核，也可能在启动时自动禁用此选项。